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1.1空间功能设计分析
这座建筑地下2层,地上5层,包括研究室实验室、办公室、教室和餐厅以及公共区域。主要的设备以及研究用房呈一字形排布,凸出“T”部分为2层,主要是报告厅、教学及共享空间。学生和教师通过公共空间的楼梯到达上下层。每一层中庭都有布置舒适的桌椅供师生们交流,这也是与设计者的协作精神不谋而合。实验室主要在第2层~第4层的“一”字部分,是由不间断连续的空间组合而成,这就是考虑到多个研究小组之间的交流而产生的平面布置。实验室需要采光以及大型设备的运输,因此条形走廊同实验室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同时观赏到室外运动场地而采用的玻璃幕墙,将室外景色引入室内,同时也将室内景色延伸到室外。在大楼中安装使用声控灯能合理有效的利用资源。机械系统装置和低振动试验室布置在地下室,功能分区合理安排,能有效的减少噪声的相互干扰。
1.2场地设计分析
建筑的设计充分与场地设计相结合,推广绿色交通的实施和公共交通的发展。建筑场地附近有5个公交站点,在场地内设有30个自行车位,大楼的内部设有60个淋浴头,供骑车师生使用。在这种短距离出行模式大力提倡下,进一步强调了低碳交通和低碳出行,满足师生交通需求的同时也能节约资源,保护环境。该设计减少硬化土地比例,与生态协调发展,师生积极参与,是降低碳排放的有效措施。因此,从康奈尔生命科学研究中心的设计中的种种细节可以看出设计者对环境的崇高敬意。
2建筑节能技术
2.1屋顶绿植与节水
在屋顶设计方面,迈耶在屋顶上种植绿色植物,这些是当地松软的、具有良好吸水性的植物,它们的优点在于可以保持低温隔热,减小屋顶雨水径流时间,降低排水系统压力,同时还能吸收二氧化碳并且释放氧气康奈尔生命科学研究中心拥有一套高效的废水回收系统和节约用水的模式,有32%的用水使用低流速设备,配合使用高效的废水回收系统,使得大楼减少废水排放高达40%,与同等规模建筑相比每年节水约170万L。
2.2环保建材及湖水冷却系统
康奈尔生命科学研究中心在建筑材料和节能技术方面,有超过65%的建筑废料可以再回收利用,同时有超过60%的木材或者木制品来自森林管理委员会认证的再生林。建筑工程中使用所有的绘画材料、密封剂和含有粘合剂的地毯含有的有机物都是低挥发性的,这对于使用者的身体健康至关重要。令人瞩目的是大楼使用了康奈尔大学拥有先进的湖水资源冷却系统,充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理优势,减少污染性的制冷装置,并且减少对矿物燃料的依赖,大大节省了制冷能耗。与传统制冷相比,大楼每年节水333万L。生命科学研究中心仅仅是康奈尔大学中的一个缩影。高效的冷却系统是一种更具成本效益和可靠服务的措施,从长远来看,在提供优质环境的同时,也为校园制冷方面减少了80%的能源消耗。湖水冷却系统与之前的制冷相比平均每年节电2000万kWh,这些节省下来的电量足以供应2500户家庭使用。在夏季提供制冷的同时,冬季也可以供暖。事实已证明,校园水系统和湖水冷却系统配合的很默契,二者协同合作且不会相互干扰,通过热交换器将湖水能量传递给校园水系统,热水自然流动,同时从热到冷释放能量,无需额外压力去驱动。湖水冷却系统有独立的监测装置,保证在从湖水中获得能量的同时不会破坏湖水环境,在得到能量的同时也不会干扰校园正常的用水。
2.3冷梁技术应用
生命科学研究中心空调通风系统对于整个实验室亦是重中之重,同时也是一个挑战。将湖水冷却系统和空调系统结合在一起,运用新技术,能够有效的节约能源。在实验室中使用冷梁系统,有助于实验室空气温度均匀分布和有效节能。简而言之,冷梁系统是一种对流冷却技术,把经过处理的新风送入冷梁后,通过喷嘴高速喷射,在冷梁箱体内部形成局部负压,驱使室内空气进入冷梁,经冷却水盘管线冷却以后,从两侧送风口送入室内。冷梁是由一系列被动的或者主动的设备组成。主动式可以通风、除湿、制冷或者制热,被动式的只能通过物理原理制冷。水路方面一共是两个过程:一方面从制冷机到空气处理机,并且最后再流回制冷机的冷冻水循环的过程;另一方面是流经主动式冷梁制冷水的循环。其中冷冻水循环中的冷水低于制冷水循环中的冷水的温度,两个水循环系统通过热交换器进行热量交换,最终将室内热量排放到室外。主动式冷梁冬季则通过空调系统和湖水系统与热交换器持续为室内供暖。可以看出,冷梁技术具有舒适节能、空间小、低噪声、易于操作维护简单的优势。
3结语
随着我国经济的高速发展,对于能约的节约利用也越来越受到人们的重视。能源是推动经济发展的基石,但是,如果对于能源不加节制的滥用,当有一天能源逐渐耗尽时人类面临的灾难恐怕已经无法挽回。据有关调查统计显示,在我国能源的总体消耗中,空调暖通设备占到能源消耗的30%,这是一个很大的比重,充分显现了暖通设备对于能源的极大需求量。这一数据也让我们意识到,如果能够展开对于暖通设备的节能设计,这将会极大的降低其对于能源的消耗,不仅如此,还会很好的降低暖通设备对于环境的污染与破坏。
2暖通绿色节能设计中存在的问题
2.1认识上的缺乏
暖通设计中节能技术应用的缺乏的首要造成原因便是人们观念与意识上的缺失,这也是很有必要改善的一点。民众对于节能环保技术普遍缺乏了解,也意识不到好的设计与节能技术可以带给大家生活质量上的改善。人们还是习惯首选那些传统陈旧且能耗非常大的暖通设备,对于新技术、新设备不仅缺乏了解与认知,也缺乏一定程度的信赖。正是这种认识上的缺失使得新的技术在暖通设计中始终无法有深入的渗透,这也是当下在暖通设计中应用绿色节能技术时首先有必要解决的一个问题。
2.2施工管理的疏忽
暖通设计中绿色节能技术的使用有赖于施工过程的良好展开,高质量的施工中才能够更好的将暖通设计中这些好的技术与理念得以落实。然而,在当下的许多建筑的建造过程中,施工上的各种疏漏以及管理上的疏忽使得很多好的节能技术都无法充分得以落实,这也是暖通绿色节能设计中亟待解决的一个问题。很有必要加强对于施工过程的规范管理,不仅要保障施工中的每一个环节以及每一道工序都良好的展开,同时,也要督促这些好的设计理念与节能技术充分得到落实,这样才能够推进绿色节能技术更好的发挥其效用。
2.3设计的不合理
对于暖通设计中绿色节能技术的研究与应用越来越多,这使得在展开暖通设计时有更多可以选择的技术手段。然而,不少的暖通设计中对于技术的使用都存在不合理的地方,设计人员没有充分考虑项目的实际情况,对于建筑体的体量、功能、周边环境等缺乏全方位的考虑。因此,在展开暖通设计中对于绿色节能技术的应用时同样很有必要考虑到这方面的问题。
2.4新技术得不到推广
在暖通设计的过程中,有许多新型节能技术不断产生,如太阳能系统、地源热泵系统等,这些技术的使用能够极大的降低暖通设备的能源及成本的投入,但是这些新型技术在施工安装上工序更为复杂,造价成本也更高。如何很好的平衡新技术在使用中的这种能源的节省和造价的提升之间的平衡,这一点很值得深入探讨。正是因为出于这方面的考虑,很多好的节能技术都没有得到足够的应用,这也是暖通设计中的一个问题所在。
3对策分析
3.1设计方案的优化
如果建筑物体积在104立方米以上,并且高度≥10米,相对于全室性空调,采用分层空调系统更加合适,在电力消耗严重的夏季,分层空调能够节省多达30%的冷量,有效降低能源消耗。全空气空调系统有诸多优点,例如回风和新风的比例容易调节,设备密度大,管理和维修都较为方便,可以集中进行温度湿度控制、净化过滤和噪音处理,能够达到环境保护和节省能源的目的以进行集中温湿度控制。
3.2变频系统的选用
变频技术对人们来说已经不再陌生,在暖通空调系统中运用变频技术,能够有效降低能源消耗,节省资金。变频技术的核心是:暖通设备基本上不会全负荷运行,并且一般暖通功率会随外界环境变化而变化,如果环境条件较好,系统负荷较低,但是没有采用变频系统的暖通空调系统仍会全负荷运用,势必造成能源浪费,采用变频技术,暖通设备会随着环境变化而变化,在不需要高负荷运行的时候,系统会自动降低功率,达到节能效果。VAV(变风量)空调系统是使用末端装置来保证室温恒定的效果;而变水量空调系统则是控制水量来达到温度调控的目的。
3.3水力平衡装置的使用
要保证环境的舒适度,减少能源消耗,设置水力平衡装置非常重要。首先,设计人员要根据系统情况来保证环路水力平衡,也就是设计平衡,如果设计平衡无法达到,就需要使用静态水力平衡阀,如果建筑内暖通系统的水量波动较大,应采用动态水力平衡阀,平衡阀应阻力较大并且阀权度较高;在建筑热力入口处,一般都会设置静态水力平衡阀,以保证水力平衡;还可以采用电动动态平衡调节阀,这种调节阀更加灵活易用。
4结语
如今,我国开始广泛普及节能环保理念,对于绿色节能施工技术的发展起到了推动作用,被广泛应用到房屋建筑工程中。随着科学技术的发展,如今建材中拥有越来越高的科技含量,对于绿色节能施工技术的发展,十分有利。
(1)水循环利用技术:在房屋建筑工程施工过程中,对水有着较高的要求,那么就需要将绿色节能施工理念引入到水排放和处理中,要科学的保护和循环利用水资源。在具体的施工过程中,可以利用专门的设备来抽出基坑降水,在一定的容器内存储,以此来用于混凝土的搅拌,甚至是用作生活用水,促使水的循环利用得到实现。还可以将雨水回收技术应用过来,对雨水进行收集,在房屋建筑工程施工中,施工机具的洗刷、喷洒降尘等,都可以用这些雨水。对于生活用水,可以用其来冲洗厕所等。
(2)门窗绿色节能施工技术:在房屋建筑中,节能的一个重要方面就是门窗,门窗有着较好的光投射性和较差的保温性能,要想促使门窗的节能效果得到提升,就需要深入的研究,这样建筑整体的节能效果方可以得到较大程度的提升。首先,将那些比较经济实惠和较强实用性的建筑材料给应用过来,采用的玻璃应该是节能环保有着较低辐射的,这样门窗的反射率就可以得到有效减少。通过调查研究发现,如今在建筑行业中已经开始普遍应用这种环保节能的玻璃,但是还有诸多的问题需要注意,因为没有健全的行业监督机制,这样市场中的产品质量都不符合要求,在实际应用中,节能环保的要求无法得到满足。其次,要对门窗的比例严格控制,如果有着较大的比例,就会对建筑整体保温性能造成较大的影响。
(3)墙体节能技术:在建筑施工中,要想促使墙体节能环保得到实现,就需要对施工技术进行科学合理的应用,对工艺参数进行严格控制。通常来讲,墙体有保温和防渗漏功能,但是钢筋混凝土的导热率却无法与寒冷地区保温要求所适应,因此,房屋建筑都将墙体加保温层的施工方法应用了过来。墙体保温通常可以将其划分为外保温和内保温两种,这种划分依据是施工方式的不同,在对保温方式进行选择时,需要将室内供热情况充分纳入考虑范围。通常情况下,如果室内有着较长的供热时间,室内温度变化速度较慢,那么就可以将外保温技术应用过来。需要注意的是,如果采用内保温技术,会有隔墙的作用出现,有可能会有冷桥形成,促使结露现象出现于墙体上,那么在施工过程中就需要对其充分重视。
(4)建筑物光照节能施工技术:在节能方面,发挥着非常大作用的就是建筑物的顶面,因为顶面会受到诸多因素的影响,如雨淋、光照、冰雪堆积等,有着更大的辐射面积。因此,在施工中就需要采取一系列的措施,否则冬天顶层的住户就会更冷,夏天就会更热。因此,就需要将绿色节能施工技术应用过来,首先,在建筑物顶面施工中可以采用新材料,如果采用的建筑材料有着较低的导热率,或者将新型高效的保温材料加在顶面,就可以有效隔离顶面和外界。其中,顶面种植技术较为流行,在建筑物能够承受的范围和防水要求下,在建筑物顶面上种植一些绿色的果蔬,可以对夏天的暴晒有效的抵御,绿化效果也可以得到强化。另外,还可以将太阳能板铺设于建筑物顶面上,这样在制冷或者采暖系统中应用收集到的太阳能,可以对冬冷夏热的情况进行改变,还可以将新能源提供给建筑物。
2推广绿色节能施工技术的措施
(1)对节能建筑技术的推广机制进行构建,政府要积极参与进来,大力倡导,同时结合市场引导,紧密结合市场和政府,以便推动绿色节能施工技术获得更好的发展。
(2)对绿色节能建筑施工技术的研发和推广机制不断推进,需要将市场和政府部门的功能给充分发挥出来,大力创新制度,充分研究节能建筑施工技术,大力推广。
(3)要对绿色节能施工技术的信息服务平台和信息反馈网络进行健全和完善,将网络服务一体化平台充分利用起来,更好的推广建筑技术的新成果、新技术和新设备,对绿色节能施工技术的信息反馈机制进行构建,以便保证技术人员和专家以及工作人员能够互相的交流。
3结语
关键词:绿色节能;建筑;外墙;屋面;施工技术
引言
绿色节能建筑是国际上节能建筑的一种发展趋势。绿色节能建筑采用最节能和高效的资源利用率的方式,以到达建筑、环境和人和谐共存为目的而建造的安全、高效、舒适及健康的居住空间。在绿色建筑的施工中外墙和屋面保温技术起到了重要作用,本文将对此展开探究。
1 绿色节能建筑的原则
绿色节能建筑注重建筑在有效的生命周期内与人、自然的融合,强调能源的节省、资源循环利用以及对生物多样性的维护,避免过度地索取自然资源和对环境的污染,从而真正成为一个有机组成部分存在于自然生态循环系统中。
绿色节能建筑应当做到:1、因地制宜。建筑的布局、朝向和周边的配套设施等均应当根据自然地貌与气候条件进行设计建造,以便于有效地维护和融入当地的生态环境当中。2、以对生态环境影响最小化为前提进行选址。绿色节能建筑的基地选址和规划时应当合理地翻新已有的建筑,并注意较少新建筑对生态环境造成的影响。应当对基地内的自然资源进行评估,尽量较少道路面积,避免对湿地、森林等自然环境的破坏,合理利用基地内原有的植被。3、采用有效的方法节约能源。应当对建筑面积充分利用,使用高效的玻璃或保暖层,提高施工质量。可充分利用自然能源对建筑提供照明、冷却和供暖等。
2 绿色节能建筑的外墙保温施工技术
2.1外墙EPS板薄抹灰保温技术
EPS板薄抹灰外墙外保温施工技术是国内外最常用,技术最成熟完善的外保温施工技术之一,其广泛运用多层和小高层的外墙面的保温体系中。EPS板薄抹灰外墙外保温施工的工艺简单,易于操作,可在建筑主体结构完成以后进行施工。通过调节EPS板的厚度来实现各地区的节能要求,施工时可以由上而下的逐层施工,或者采用聚苯板粘贴,进而构建水泥砂浆的面层。EPS板具有抗压性、化学稳定性和耐碱性等优点,是一种常用的绝热材料。此外,EPS版的导热系数较小,不受厚度限制,多孔的弹性结构具有更好的吸热吸湿的功能,特别适用于寒冷的地区。
2.2外墙胶粉EPS颗粒保温浆料保温技术
胶粉EPS颗粒保温浆料的外墙外保温施工技术是由饰面层、砂浆薄抹层、胶粉EPS颗粒保温浆料层以及界面层构成。胶粉EPS颗粒保温浆料在拌合之后喷涂在基层之上,构成保温层,并将玻纤网格布铺在薄抹层中,可以适应面砖或涂料作为饰面层。这种施工技术对基层墙体的平整度没有太严格的眼球,可由于不同形状的基层墙体施工。这种施工技术的工艺相对复杂,湿作业也相对较多。但是保温浆料具有防火性好、温度应力小、耐水、耐冻融以及耐候性好等优点,使用胶粉EPS颗粒保温浆料后抹面层的温度变化速率与变化幅度都相对较小,抗裂防护层的扛冲击力与抗变形力都得到了提高,表面抗裂性也得到加强。
2.3外墙EPS板现浇混凝土保温技术
EPS板现浇混凝土的外墙保温施工技术将现浇混凝土外墙当作基层,将EPS板当作保温层。施工中,将EPS版的内外面都涂满界面砂浆,并把EPS版放在外模版的内侧,再安装锚栓来固定。在混凝土浇筑后,EPS板会与墙体联结在一起。EPS板的表面是抗裂砂浆薄膜层,应当将玻纤网格布铺在薄膜面层内,可以用涂料来当作饰面层。通常EPS板和混凝土之间的粘结不是非常的可靠,所以,应当把界面砂浆涂在EPS板的两面以保证EPS板能够和混泥土牢固粘结,以及避免EPS板遭到风化与日晒的破坏。EPS板现浇混凝土的外墙保温施工技术在剪刀墙结构中较为适用,适合多层与高层的外墙面。
2.4外墙EPS钢丝网架板保温技术
外墙EPS钢丝网架板保温施工技术将混凝土当作基层,在EPS板的外侧凿凹凸槽,在外墙的外模版的内侧设置EPS单面钢丝网架板,并使用钢筋固定。混凝土浇灌后,EPS钢丝网架板和混凝土会联结在一起。采用抹掺有外加剂的水泥砂浆的方式构建抹面层。外墙EPS钢丝网架板保温施工技术在剪刀墙结构中比较适用,在混凝土浇筑后会有一定数量的钢丝被包裹在混凝图中,因此,EPS板与结构墙体联结较为可靠。
3 屋面保温施工技术
3.1屋面倒置式保温技术
与传统屋面不同的倒置式屋面是将防水层放置于保温层下面,从而有效得削弱了温差、大气以及紫外线照射对防水层的不利影响,进而减缓防水层的速度以延长防水层的使用寿命。倒置式屋面一般又可以叫做保温屋面,强调具有憎水性的保温材料的使用。倒置式屋面通常把泡沫塑料等材料的保温板铺设在防水层之上,从而改善屋面的防水性与保温隔热性。这种施工技术简单易行,施工较短,有利于降低成本,防水层维修与屋顶的在利用也较为方便。
3.2屋面种植绿化植被保温技术
在建筑屋面进行绿化能够有效地美化环境、降低建筑耗能以及改善城市局部气候环境。在屋顶种植花草、蔬菜或者灌木能够在形成屋顶花园,通过屋顶的植被可以实现较好的隔热保温作用。在夏季,绿化屋顶的表面平均温度要比普通隔热屋面的温度低6.3℃,绿化屋面的平均室温要比普通隔热屋面的室温低2.6℃。绿化屋面能够有效的降低建筑物周围的温度,而建筑物的周围温度降低1℃,室内的空调容量就可以降低6%。在国内,不论是南方还是北方,绿化屋面的保温效果都非常显著。屋面覆盖植被会加重屋面负荷,因此,绿化植被的屋面应当注重定期的保养和维护。
3.3屋面浅色坡保温技术
浅色坡屋面采用浅暗色和斜屋面对日照进行利用。中午太阳的辐射强度最大,而此时,太阳光线直射平屋面,斜射坡屋面,深色平屋面反射大约30%的光照,浅色坡屋面反射大约65%的光照,通常反射率较高的屋面能够有效的节约能耗。浅色坡屋面一般采用导热系数、吸水率小和密度小的隔热保温材料。浅色坡屋面还具有防水、耐用等优点。
4 结束语
综上所述,绿色建筑节能是一项系统性的综合工程。其中建筑的外墙和屋面保温施工技术在绿色节能建筑的施工中发挥着举足轻重的作用。这些技术不仅能使建筑节能,还可以延长建筑物的使用寿命,提高经济效益等。因此,这些施工技术应当在实际的工程应用中大力推广。
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【关键词】大型博览建筑;绿色节能技术;环境
1项目概况
大型科技馆(以下简称“科技馆”)是位于某省的一座新的大型博览建筑。自成立以来,该项目一直致力于国内绿色建筑的三星级认证,并致力于建筑设计与绿色技术的高度融合。这栋建筑1楼以上4层,1楼以下1层。建筑高度约43.0m,建筑总面积约1.05×105m2。该建筑的主要功能是展览厅、电影院、办公室和停车场。项目建筑效果图如图1所示。
2绿色节能技术应用原则
2.1针对性原则
目前,在工业、建筑和交通3个传统的高能耗领域,建筑能耗所占的份额逐年增加。在政治层面,节能已成为“十二五”规划的核心问题。在应用新的绿色节能技术时,必须尊重相关性原则。图1项目建筑效果图1)使用新的绿色节能技术需分析项目的特点和需求,大型博览建筑的建设过程必须更好地融入人文社会和自然环境,才能保持彼此的和谐状态。因此,使用新的绿色节能技术决不能偏离这一方向,要对各项内容进行有效监控,使今后工作的发展不断增加。2)绿色节能新技术的实施必须符合有效制度的制定,绿色节能新技术方案的稳健性直接决定了项目能否达到预期目标。
2.2生态性原则
绿色节能技术下的建筑是指“能够节约资源(能源、土地、水和材料),保护环境,减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,并在建筑的整个生命周期内与自然和谐相处的建筑”。就绿色能源的节能而言,其自身的生态类型是人们关注的焦点,所谓绿色节能技术的生态性,是指在建设、设计过程中尊重周围环境的环境规律,加强对生态环境的保护,并根据不同情况选择不同的设计方法[1]。
2.3多元化原则
1)绿色节能新技术要随着内容与概念的更新而变化,随着相关行业科研成果的不断丰富,与绿色节能新技术相关的大型博览建筑的施工技术也在不断改进。在这种情况下,新型绿色节能技术的运行必须合理化,不同技术的服务领域存在一定的差异,应努力实现这一共同目标,以便为今后工作制度的进步做出突出贡献。2)绿色节能新技术必须随着技术与建筑范围而变化。3)实施绿色节能新技术要随着施工进程进行检查,及时调整方案,可提前做出估计,并定期进行检查和观察,以便及时改进技术方向和技术缺陷。
2.4严格施工原则
严格执行绿色节能建筑规范是为项目节能创造良好条件的重要保证。在具体的施工过程中,应科学合理利用资源,尽可能利用可再生资源,减少不可再生资源的使用,有效降低建设项目的能耗。
3绿色节能技术的应用优势
3.1环保优势
在目前的施工阶段,主要污染包括:水污染、噪声污染和粉尘污染。因此,在绿色建筑背景下,必须重视粉尘和废水管理,科学地控制粉尘非常必要,同时,必须制定相关规章制度,明确施工时间和进度,以保护环境免受严重的粉尘污染[2]。
3.2材料优势
在实际施工过程中,材料是施工成本的重要组成部分,因此,在施工过程中节约使用建筑材料非常必要,通过使用能够节约材料的技术,可合理规划和使用建筑材料,并减少建筑项目的材料投资。在节约建筑材料的同时,需注意不应过度节约建筑材料,从而导致工程质量的恶化和废物工程的出现。既要节约材料,又要确保施工过程中材料的合理使用和施工项目的高质量,因此,在实际施工过程中,应具有高水平的技术,使其既能合理利用材料又不浪费,提高工程效率,使绿色节能技术充分发挥节约材料的效益。
4某大型博览建筑绿色节能技术的具体应用
4.1围护结构节能技术
建筑围护结构节能的实现主要是通过减少其传热来降低冬季的热量损失和夏季的冷损失,从而降低建筑的热量和冷却能耗。影响围护结构节能效果的主要结构是屋顶、外墙和窗户。主要的影响因素是传热系数、窗平衡比、屋顶透明面积、遮阳等。为改善建筑物的渗透性和立面设计,建筑外立面采用金属幕墙与玻璃幕墙相结合的形式,玻璃幕墙各方向的墙体与立面的距离大于30mm,屋顶采用金属隔热材料,外墙增加保温材料厚度,选用150mm岩棉板,科技馆采用Low-E三玻璃双中空低透光玻璃,节能率可达到15%以上,见表1。
4.2门窗建筑设计
塑钢门窗的选择是节能门窗的首选,中空玻璃是节能玻璃的首选,因为中空玻璃作为一种应用广泛的建筑材料,具有自身独特的隔热、隔音、美化建筑、减轻建筑重量等性能。与普通双层玻璃相比,中空玻璃具有优异的性能。与单层玻璃相比,它可以显著降低窗户的传热系数,通过温差产生的热量损失也比单层玻璃减少50%。
4.3墙体外保温节能技术
进行墙体施工时,工作人员可通过外墙外保温技术有效提高墙体的保温隔热能力。采用新型节能墙体材料,可提高墙体的承载力和保温效果。外墙外保温技术,即在建筑外墙加设保温材料,达到节能的目的。外墙保温技术的节能设计是合理的,它不仅适用于新建建筑,也适用于现有建筑的节能改造,还能有效保护建筑物主体结构,延长建筑物的使用寿命,有效减少建筑结构的“热桥”,增加建筑物的有效使用空间,提高室内环境的舒适性。
4.4水资源循环利用及节水措施
根据目前中国世博会建筑的高用水效率原则,应按照“扼杀优先”的原则,大力推广高效节水器具,加强节水系统的设计和使用,提高博览建筑的用水效率,减少博览建筑水资源浪费,优化博览建筑节水管理,落实博览建筑的可持续发展理念。环境景观规划必须尊重完整性、水资源可持续利用和水资源循环利用的原则,为节约用水和防止环境污染,可收集和利用雪、雨水资源,经过雨水收集系统处理后,全部用于补充景观。
4.5新能源技术应用
目前,在建筑供能系统中,应用较多且技术相对成熟的可再生能源主要为太阳能、地热能和风能。其中,太阳能技术是新能源技术领域应用最早、最广泛的绿色节能建筑技术之一。
4.6暖通空调系统优化应用
暖通空调系统的能耗一般占建筑总能耗的60%以上。目前,较成熟可靠的技术为以下几方面:1)采用高效冷热源机组:提高冷热源机组能效比,有效节约制冷、供暖主机能耗,如采用高效率的磁悬浮机组。2)风机、水泵变频控制:空调风系统、水系统均采用变频技术,可根据客户需求负荷高效变频率调节,从而节约水泵及风机的能耗。3)采用排风热回收装置:可在组合式空调箱设置排风热回收装置,该装置内可设置冷凝热回收、热管等装置,利用排风预冷、预热新风,降低新风负荷,从而降低空调主机能耗。4)过渡季节可调新风:整个风系统可实现过渡季节新风运行或70%以上满负荷运行。5)冷却塔自由冷却:对于过渡期和冬季需要冷却的区域,冷却塔使用室外低温湿空气进行自由冷却,以降低主机的功耗。6)温湿度独立控制系统应用:系统采用高温冷水机组,降低了冷水机组能耗,同时降低输配系统以及空调末端的能耗,湿度通过独立新风机组控制调节,从而提高了功能房间的舒适性。7)智慧节能运行控制系统:根据全年负荷的变化规律,并结合主机设备、水泵、冷却塔等设备高效运行性能曲线制定出一套运行控制策略以达到系统最低能耗。8)节能技术综合应用:根据博览建筑特点及地理气候条件的情况综合应用地源热泵系统+温湿度独立控制系统+大温差+变工况(变出水温度+变水流量+变风量)+免费冷源等综合技术。
4.7资源合理利用
在建筑施工中,通过回收旧材料减少废物和污染物的产生。例如,在拆除建筑物的情况下,某些木材制品、混凝土预制构件、钢材和保温材料可在符合规范和设计要求的基础上,经过二次加工和改造后,在新建筑物中回收再利用[3]。
5结语
大型博览建筑的公众参与度高,合理使用绿色节能技术有助于树立绿色建筑典范,通过围护结构节能技术、门窗建筑设计、墙体外保温施工节能技术、水资源循环利用及节水措施、新能源技术应用、暖通空调系统优化等方面的应用进行有效节能,保护生态环境,减少建筑施工对环境造成的不利影响,提高国民经济、生态环境与建筑业的可持续发展。但在设计过程中采用绿色节能技术只是基础工作,在后续工作中,还必须做好建筑物的运营和维护工作,并制定合理的节能策略,以实现建筑物整个使用寿命的节能,为同行人员提供参考借鉴。
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【论文关键词】绿色幕墙 环保节能 动态节能
随着幕墙在建筑中的不断应用,人们环保意识的不断进步,社会对环保和节能的呼声越来越高,人们对于幕墙的绿色环保和节能也提出了新的要求。目前在各种建筑中,绿色环保幕墙的应用也越来越多,技术也从实践开始走向成熟。
本文对光电幕墙、双层动态节能幕墙和生态幕墙等绿色环保节能幕墙及其动态节能技术进行介绍和阐述。
1绿色环保节能幕墙的应用背景
据相关资料显示,我国目前每年房屋建筑面积约有10亿平方米,其中的住宅面积约有5到6亿平方米,工业面积约有1亿平方米。我国的建筑能耗占全国总能耗的40%以上。是相同气候发达国家的2至3倍,因建筑门窗幕墙部分不节能的耗能占建筑能耗的40一50%。
据估算,我国每年竣工的幕墙工程的能耗影响巨大,如果不能正确的加以引导与管理,很有可能会出现大规模消耗常规能源,对能源供应、资源利用和环境保护带来巨大的压力,从而可能带来严重的能源、环境与资源问题。影响到我国经济社会的和谐发展。因此,绿色环保节能幕墙的应用具有重要意义。
目前。我国方大公司在国内已经率先研制成功的太阳能光电幕墙,引起了与会专家的高度关注。而且,该产品已在方大集团科技中心大厦工程中得到首次应用.相信类似的绿色环保节能幕墙工程将会得到越来越广的应用。
2绿色环保节能幕墙简述
绿色环保节能幕墙。就是具有无污染(或者污染很低)、并具有环保和节约能源功能的幕墙。这是幕墙今后发展的必然趋势。目前应用比较多、研究比较多的有三类:光电幕墙、双层动态节能幕墙,以及生态幕墙。这三类绿色环保节能幕墙的应用与动态节能技术在后面的论述中详细介绍。
3光电幕墙及其动态节能技术
光电幕墙的产生是在二十世纪初期。随着世界经济的发展,一些国家出现能源危机。常规发电成本的不断上升和人们环保意识的不断增强。致使他们纷纷推广、实施太阳能利用技术,并提出了“建筑物产生能源”的概念.推动了光电技术应用于建筑物的科研和使用,由此光电幕墙开始研发。
光电幕墙设计时。要考虑光电池组、光电板、导线、集成电路、整流器等各因素。还需考虑幕墙传统的安全、防护、密封、装饰等功能。各项指标必须满足国家标准规定,使其达到最佳使用效果。此外,还要考虑安装方向,安装阳光照射时间长的部位,等等。
3.1光电暮墙
光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙.它是用光电池、光电板技术,把太阳光转化为电能,它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量。使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动,从而产生电压.这称为光电效应。光电幕墙代表着幕墙技术发展的新方向。
4双层动态节能幕墙及其动态节能技术
4.1双层动态节能暮墙
双层动态节能幕墙.它是由双层结构组合而成的幕墙,由外层幕墙、内层幕墙、遮阳幕墙、进风幕墙、出风装置组成。内层一般都有能够开启的门窗。在外层幕墙的遮挡下,室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启.外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制。内外层之间的热通道。可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应,从而做到既保证必要的通风、换气,又能够节约能源。因此。双层动态节能幕墙又被称为热通道幕墙,按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统。
4.2双层动态节能幕墙的性能特点
双层动态智能节能幕墙。在幕墙内配有电动闪开内倒窗、平行外开窗、电动遮阳百叶以及电动通风vi;顶部采光顶为钢结构形式,采光顶分为两层布置,上层为电动遮阳百叶系。下层为带有电动滑窗的隐框玻璃幕墙;采光幕墙占到整个幕墙面积的比例较大.易于获取良好的光线。
所以。双层动态节能幕墙,在动态节能上具有极大的优势。它具有的技术性能包括:
1)运用动气热压原理和烟囱效应。让新鲜的空气进入室内,把室内污浊的空气排到室外,并且能够有效防止灰尘进入室内,具有绿色的环保功效。
2)它对冬天的“冷处理”和夏天的“热处理”非常合理,具有卓越的冬季保温和夏季隔热功能。因此具有典型的动态节能性。
3)合理的采光功能,可根据使用者的需要,调整光线的变化,改善室内环境。
4)卓越的隔声降噪功能,为使用者创造宁静地工作生活环境。
5)技术含量高,构造特殊,具有良好的视觉美感。从上述的几个特点可以看出,双层动态节能幕墙具有良好的绿色环保节能性。
5生态幕墙及其动态节能技术
5.1生态幕墙
生态幕墙,它是随着建筑生态化的发展而发展的。所谓生态建筑。是指根据建筑物的使用功能或使用要求。能够改变建筑生态和建筑色彩的建筑称之为生态建筑。根据使用功能或使用要求,能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙,生态幕墙是生态建筑的一种,是生态外围护结构的建筑。它是以“可持续发展”为战略,以使用的高新技术为先导,以生物气候缓冲层为重点,节约资源,减少污染,是健康舒适的生态建筑外围护结构。
生态幕墙,可以在建筑与周围生态环境之间,建立的一个缓冲区域,既可以在一定程度防止各种极端气候对室内影响,又可以强化各种微观气候调节的效果,进而满足人们种种舒适的要求,并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造,超出常规建筑学和建筑工程学的范畴。是一个系统工程,需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理,了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识,需要多学科的协调,各专业的通力合作。
生态建筑与生态幕墙在三维空间中,引入了时间,在功能及美学上具有独特的意义,可以称其为“四维建筑”,即静与动,封闭与开放,收敛与张开,空间与时间,使建筑和幕墙更具有鲜明的音乐韵律。改变了传统建筑和幕墙终身不变的形态和色彩,拓宽了建筑和幕墙的新视野和新技术,对现代建筑和幕墙的实践和理论是一种补充和拓展,有着独立的价值和意义。这种幕墙在德国研发和使用较早,技术成熟得到广泛的发展,典型工程如德国柏林得比斯大厦、法兰克福银行大厦以及美国纽约42大街的新摄影棚、英国建筑研究所办公楼、荷兰戴尔夫特大学图书馆等都属这类幕墙。
5.2生态幕墙的节能与性能特点
生态幕墙是科学技术的综合体现,生态幕墙具有以下性能特点:
1)传统幕墙理念是幕墙与自然生态环境相分离,对自然通风考虑不够:而生态设计理念是幕墙与自然生态环境组成统一的有机体。精心设计自然通风。
2)传统幕墙是没有或很少考虑有效的资源,能源再生利用及对生态环境的影响;而生态是必须考虑节能,资源重复利用,保护生态环境.积极利用太阳能等自然能量。
【关键词】建筑施工;节能技术;探究
1 引言
近年来,随着我国经济的迅速发展,各类建筑施工也进行的如火如荼,建筑业的繁荣使人们的生活发生了翻天覆地的变化,建筑业的繁荣也是一把双刃剑,虽然给人们的生活和生产带来了极大的方便,但与此同时,其引起的能耗问题也引起了相关专家学者的关注。据有关数据统计,在目前全球能源的消耗中,无论是发展中国家亦或是发达国家,建筑能耗都占据着整个国家能源消耗的25%到40%,因此,建筑节能也逐渐引起了社会各界的重视,对于建筑节能而言,节能技术的选用是其中的核心,建筑节能技术的应用不仅可以在一定程度上推动建筑市场的繁荣,也可以节约建筑材料,避免出现材料浪费的情况。
2 建筑施工节能的相关措施
在建筑工程施工中,节能技术一般会应用在工程墙体、门窗安装、墙体保温、屋面保温和电气采暖节能的施工过程中,这主要包括以下几个方面:
2.1 墙体保温的施工
墙体保温施工作为建筑物节能的主要环节之一,在建筑物的空心砖墙体以及实心砖墙体中都必须要做好相应的保温措施,一般情况下,墙体保温层需要设置在墙体的外侧或者内侧,如果设置在内侧,那么技术会比较简单,但是保温效果相对较差,如果将墙体保温层设置在外侧,那么保温效果较为理想,也能够节约使用面积,但与设置在内侧相比而言,其粘结性能较差,且对施工技术的要求也较高,如果技术未能达到标准规定,那么很容易出现渗水、开裂、脱落或者耐久性变差的问题,其造价也相对较高。外侧墙体保温一般会使用干挂、抹灰、复合或者粘贴的方式进行,对于外墙保温材料必须要严格的进行控制,所有的材料均需要检验报告单和出厂合格证,待材料检验无质量问题后,方可进入施工现场。使用的模塑聚苯乙烯泡沫塑料需要使用I级材料,使用的胶粘剂以及膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆必须要使用正规厂家的材料,也必须要有检验报告和合格证。使用的砂也必须要有相关的筛分检验报告。在施工的过程之中,外墙抹面胶浆和胶粘剂也必须要保证搅拌均匀,对于苯板的黏贴一般需要按照条粘法进行粘贴,并留出一定的空隙用于排气,对于中间部分要确保胶粘剂的数量必须足量,这样,如果墙体厚度不适,就可以及时的进行调整。对于保温板的粘贴需要使用自上而下的方向依次进行,在阴阳角处要保证两块板能够相互咬合,在粘贴时要用力的揉动,保证粘贴的均匀性,待完全固定后使用打磨机将其四周打磨平整,在遇到苯板空缺的情况下,施工人员要仔细的核对好尺寸,粘好网格布,按照要求钉入膨胀锚栓,并充分的压平,保证其能够夹在砂浆中。
2.2 门窗安装的施工要点
在建筑物节能中,门窗框以及玻璃扇的密闭性和传热系数直接影响着建筑物的节能效果,在现阶段下,门窗的材料主要以木质、塑料、铝制、钢制为主,其中木质和塑料门窗传热系数要比钢制和铝制的门窗低30%左右,双层玻璃门窗的传热系数也要比单层玻璃门窗的传热系数低40%左右。在门窗的安装过程中要综合考虑到传热系数以及性价比,同时,也要考虑到门窗的空气渗透性、抗风压性和雨水渗漏性,尤其是对于热阻值较高的材料。对于洞口的水平中心线和洞口水平基准线,在安装时必须要考虑到安装的垂直度,在窗洞口要留好适宜的铁件,墙体和窗框之间的固定片应该使用镀锌钢板,钢板之间要留有一定的间距,且塑料板两端要与窗洞口固定牢固,防止松动情况的出现。墙体和窗框之间的缝隙要使用聚氨酯泡沫填充,在其表面要使用密封胶进行密封,保证其表面顺直、光滑、无裂纹,对于中空玻璃要使用双刀密封处理,为了防止潮湿情况的出现,也要做好中空玻璃的密封工作。
2.3 保温屋面施工要点
保温屋面的施工是建筑物节能施工的重要工作之一,这不仅与房屋的后续使用息息相关,也直接影响着建筑企业和业主之间的关系,如果未做好保温屋面的施工,必然会导致业主与建筑企业发生矛盾。在保温屋面的施工过程之中,必须要使现浇钢筋混凝土楼板的表面基层要干燥、平整,同时要将其表面清理干净,铺设好聚苯板,以便保证保温的效果。聚苯板的施工必须要紧贴好基层,拼缝要严密。在屋面通风口位置以及尺寸必须要按照标准规范执行,通风口要确保干净完整无杂物,屋面保温层的厚度、铺设方式、缝隙填充质量以及保温的方法必须要按照验收规范执行。
2.4 电器采暖节能要点
建筑物中的采暖工作包括水暖和地暖两个内容,两者相比而言,地暖节能效果也更加的显著。此外,为了保证采暖的节能效果,还可以加装好热量控制开关、热量表等等,这可以保证温度的均衡,也可以减少能量的消耗。同时,考虑好建筑物中还会使用家用电气、通风电气、照明设备以及热水器等等,这些设备的能耗也较大,因此,为了保证节能效果,这些设备应该尽可能的使用节能产品。
3 新能源在建筑施工节能技术中的应用
为了进一步的提高建筑物的节能效果,很多国家已经开始将新能源应用在了建筑物的节能中,其中应用范围最为广泛的就是太阳能。就现阶段来看,在我国北方,太阳能技术在建筑物中的应用已经十分的广泛,很多地区已将太阳能发电装置安装在楼房顶上,利用太阳能转化为电能,再将这些电能储存好,输送在楼中需要用电和照明的地方。太阳能节能技术安全性高,可以做到完全无污染,也不会浪费材料,安装以及维护的过程都十分的简单,保温性能十分的卓越。
4 节约固定能源以便提高建筑物的节能效果
在施工项目中,土地和水是最为重要的资源,在施工时在混凝土的搅拌以及养护工作中,也需要大量的水资源,为了节约水资源,在施工时要安排好临时用地,在施工前要合理利用工地中的临时工房,禁止随意扩大土地范围,以便提高土地的利用率,实现土地和水资源的节约。
5 结语
总而言之,在建筑物中推行节能技术不仅可以实现工程成本的节约,也能够为建筑工程的质量提供一种依托,为了提高建筑物的节能效果,各个部门应该积极的配合,全面的落实环境保护与节约能源的制度,不断完善节能技术的使用,将这些有限的资源转换成无限的资源,全面提高建筑物的节能水平。
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关键词:建筑环境与能源应用工程;建筑节能;教学改革;翻转课堂
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2017)03-0036-05
2012年9月教育部对建筑环境与设备工程进行调整,并入了建筑智能设施(部分)、建筑节能技术与工程两个专业,更名为“建筑环境与能源应用工程”,主要涉及建筑环境和建筑能源两个主要方向[1]。该专业自成立以来,曾几次更名:从20世纪50年代初期的“供热、供煤气及通风”,到 1987年调整为“供热、供燃气、通风及空调工程”与“城市燃气工程”两个专业,1998年合并为“建筑环境与设备工程”,再到如今的“建筑环境与能源应用工程”。每次更名都与当时国民经济水平与社会发展息息相关,专业名称具有一定的指向性,在一定程度上反映了不同时期国家对专业人才提出的不同战略需求。新名称强调“建筑环境”“能源”方向,符合“十三五”规划中有关全球气候变化及绿色低碳发展的应对要求,与规划中“绿色”“协调”的发展理念不谋而合,对大力推进绿色改革,推动协调发展,加强生态文明建设有着积极意义。从国家战略规划与市场需求的层面看,新专业要以节能减排、发展低碳经济为导向,
应在原有暖通、燃气等专业课程基础上增加建筑节能、绿色建筑、新能源应用等相关内容,以符合当前社会需求,培养专业复合型人才。
此外,中国是能源消耗大国,近20年建筑行业的飞速发展使得建筑能耗在社会总能耗中占比越来越大,这说明中国建筑节能有着广阔的提升空间和社会前景,而降低建筑能耗刻不容缓。在提倡建设资源节约型、环境友好型社会的大环境背景下,建筑节能课程应被更多专业纳入本科教育中,成为土建行业各专业的通识课程。
一、问题的提出
(一)建筑节能技术涉及的多学科性
建筑能技术是一门综合性较强、学科内容高度交叉的课程,它不仅涉及建筑材料、土木工程、建筑学等工科知识,也与社会学、经济学、管理学等人文学科紧密相关。主要包括建筑环境、建筑被动设计、围护结构材料、建筑设备(暖通空调、照明、给排水)、建筑施工、建筑管理等内容。
由于建筑节能课程涉及的学科较多,不同专业教师在讲解时会有不同的侧重点,例如建筑能源与应用工程专业,教师会偏向介绍空调节能方法,建筑学教师会较多关注建筑单体设计与节能,若采用不同专业教师合作讲解建筑节能课程则可避免产生这种情况,但是课时安排的不足、知识体系的庞杂会让学生觉得所学知识深奥晦涩难懂,从而对建筑节能技术的认识只停留在表面。不同专业学生在学习时由于对其他专业领域的知识不太熟悉,更愿意关注自己所学专业部分的节能手段,一定程度上也限制了学生对节能知识的了解。
(二)与新的建筑环境与能源应用工程专业课程体系的衔接与融合
在最新版的建筑环境与能源应用工程专业规范中,课程体系大体沿用原建筑环境与设备工程专业的设置,被并入的专业如建筑节能技术与工程的关键专业知识单元,建筑节能技术、节能建筑计算与仿真等均未包含在内。新规范课程侧重点依旧是传统的暖通与燃气模块,对节能、智能设施领域涉及不深。随着社会的发展,能源消耗量剧增,结合国家对行业人才提出新的战略需求,本专业所涉及建筑能源方向不再仅限于燃气应用,更多地是建筑能源的有效利用,即建筑如何节能。在本科教学中增强对建筑节能重要性的认识,增加建筑节能技术相关课程迫在眉睫。
在此背景下,如何将建筑节能技术与新专业课程体系有效融合,诸如建筑环境学、暖通空调、土木工程材料、绿色建筑设计原理、建筑环境测试技术、低能耗建筑理论与应用,避免和其他专业课程理论教学与实践教学重复显得尤为重要。
(三) 建筑节能方向人才培养存在断层
自工业革命以来的几次经济危机表明,能源利用效率低下极大程度限制了经济的发展,走建设节约型社会、实现可持续发展的道路是必经之路,也是历史的选择。中国当今社会能耗主要集中在工业、交通、建筑三个领域,建筑能耗占社会总能耗的三分之一以上[2],建筑节能具有较大的潜力,是降低中国社会能耗的重要组成部分,社会发展迫切需要建筑节能领域相关人才。
目前,国内研究建筑节能技术主要集中在建筑学专业下的建筑技术方向和土木工程专业下的供热、供燃气、通风及空调工程方向。由于建筑技术方向的学生对数学、传热学、工程流体力学、建筑环境学等基础知识学习不够深入,在建筑节能仿真与能耗模拟、建筑物理环境等方面的知识储备远没有建筑环境与能源应用工程专业的学生丰富,在分析流体、热环境、建筑能耗的实验、模拟数据时,缺少对结果准确的判断力和深入的分析能力,从而在一定程度上阻碍了研究的顺利进行。同时,由于供热、供燃气、通风及空调工程方向的学生本科专业大多为建筑环境与能源应用工程,对建筑设计、建筑构造等建筑知识不够了解,在建筑区域小环境设计、遮阳构件的选择等建筑设计方面缺少经验。因此,在建筑环境与能源应用工程专业本科阶段加入绿色建筑设计原理等相关课程,让学生掌握一定的建筑被动式设计等交叉学科知识,有助于建筑节能领域复合型、创新型人才培养。
二、建设内容
(一)教材建设
目前市面上有关于建筑节能主题的教材虽然多,但是质量参差不齐,内容重叠性强,经典的教材较少,内容更新的速度较慢。此外,现有建筑节能类教材,部分适合建筑学专业的学生,内容偏建筑节能设计;部分适合高职高专学生或工程技术人员,重全面性,偏科普性;部分适合高校研究人员,重理论,缺少工程实例。因此,建筑环境与能源应用专业需要编制适应建筑环境与能源应用工程专业规范要求,强调专业课程间的衔接与融合,注重节能理论性与知识系统性结合、理论与实践相互促进、国际化的建筑节能教材。
教材编撰可从以下三个方面进行优化。
(1)提炼、梳理基本理论与方法。本科专业教材的特性应是系统讲授基本理论、原理与方法,重在教授学生为什么(Why),而不仅仅是传授学生怎么做(How),做什么(What)。因此,在众多有关建筑节能主题的图书资料中,如何脱离科普类特征,遵循建环专业规范的课程体系要求,提炼出基本理论、原理与方法是建筑节能教材编撰的核心问题。
(2)注重理论知识、设计计算与工程案例融合。理论知识内容应与建筑节能相关设计规范标准相适应,以加深理论知识在应用层面的理解,提升学生节能设计与计算技能。另外,工程案例内容不应局限于简单节能技术的介绍,应融合理论知识与设计计算内容,构建各知识点理论、设计与案例的链条式体系。
(3)增加建筑节能研究分析方法与国内外最新技术发展等内容。教材内容需顾及不同层次学生学习能力需求,增加建筑节能研究分析方法与最新技术发展等内容,以拓宽学生的知识面,促进知识应用能力的提升。例如建筑与风环境知识单元可以增加Fluent、EnergyPlus等软件模拟内容,以讲授不同的组团布局对建筑能耗的影响。
(二)理论教学
建筑节能课程的理论框架系统较为固定,包括建筑节能基本知识、建筑节能设计原理、建筑规划设计与节能、建筑单体设计与节能、围护结构节能设计、遮阳设计、采暖节能设计、制冷节能设计、采光与照明节能设计、太阳能利用等单元,但由于建筑节能是一门与时俱进的学科,新技术、新工艺、新材料的出现推动着建筑节能技术的不断革新,很多成果具有一定的时效性,教师应多关注国际先进的建筑节能理念,关注建筑节能领域的最新研究进展,不能一味地照本宣科。
建筑节能课程强调应用性与实践性,教师不能单单只讲授生硬的理论,还应将理论联系实际,多结合工程实例分析节能技术在建筑中的应用。理论给予实践支撑,实践丰富理论内涵。单纯的理论过于枯燥,不利于深化学生对原理的认识,也会使得学生失去学习的兴趣。例如教师可以重点分析当地某一节能建筑的设计原理和途径,探讨当地地域气候和建筑特点对节能设计的影响等。
(三) 课程设计
根据建筑环境与能源应用工程新专业规范,教学课程主要分为理论课与实践课两个类别。知识的输入主要集中在理论课上,帮助学生建立对专业基础知识的了解,以备在日后工程实践中准确运用;知识的输出与检验主要体现在设计实践中,这不仅是对理论原理的巩固,还是对已掌握内容的检验。
近年来,建筑行业的快速发展、建筑环境与建筑能源领域对人才培养的要求变化较大,日益注重建筑节能。如图1所示,在新专业规范体系中增大了建筑节能技术模块比重,强调理论与实践统一,从知识的输入、输出和检验三个方面对课程体系进行重新整合,增加了以设计实践为主的绿色建筑设计、建筑节能等课程,以此形成适合建筑环境与能源应用工程新专业规范的建筑节能课程理论与实践教学特色,体现时代性、体系相容性、专业创新性,既符合当代社会的专业人才培养要求,也展现了科学发展的必然趋势。
三、教学方法改革
建筑节能是一门理论与实践结合紧密的课程,不仅需要教师在课上对基础理论进行系统讲解、对典型案例进行详细分析,而且要求学生在课下积累丰富的相关知识并动手实践。目前老师讲学生听的传统模式很容易让学生产生枯燥感、无法集中精力,从而降低了学习效率与课堂教学质量。此外,课下作业类型单一,课程论文、试卷问答较多,社会调查实践、课程设计类作业较少,无法让学生充分吸收并利用所学进行成果输出。这些因素导致了建筑节能课程流于形式,成了一门科普课,学生既]有深入理解知识,也没有机会亲自实践,无法深刻理解建筑节能的真正意义,从而也失去了开设这门课的意义。
针对这些问题,信息时代提供了一种可有效平衡理论教学与课程实践的教学模式,即 “翻转课堂”。“翻转课堂”是一种利用互联网进行教学的新兴教学方式,学生课前在网上收看授课视频,课堂上在教师指导下完成作业或实践[3]。翻转课堂分为课程、作业、答疑三个模块,根据课程不同的性质可采用不同的组合方式。当课程的知识框架体系短期内不会有太大的革新时,则适合将其理论知识录制成视频,供学生反复观看。相较传统教学方式,“翻转课堂”既节省了教师重复授课的时间与精力,又让学生能较为灵活地安排学习计划,从而留出更多的课堂时间进行有针对性的答疑。
建筑环境与能源应用专业中大量课程均可采用“翻转课堂”进行教学,例如传热学是以理论的讲授为主、作业与答疑为辅的课程,理论内容较为单一,作业通常为计算题,可采用线上基础理论教学与线下作业、答疑相结合的方式。建筑环境与能源系统测试技术课程涉及较多的测量实验,可采用线上视频讲解仪器使用方法与测量原理、线下学生亲自操作仪器进行实地测量的模式。建筑节能课程则是强调理论与实践的结合,理论与实践同等重要,课程理论知识框架比较固定,实践部分中课程设计作业的相关资料与设计规范要求一般比较多,适合网上,故适用于线上教学、布置作业,线下完成作业、答疑的教学模式。“翻转课堂”通过将“预习时间”最大化来完成对教与学时间的延长,其关键之处在于教师需要认真考虑如何利用课堂时间,实现高效率的课堂教学[4]。因此,建筑节能课程的课堂内容和教学形式可多样化:可以是师生面对面交流答疑,例如学生通过PPT、数值模拟等方式来解说自己的设计,教师针对其设计进行面对面点评,学生从教师点评中获取信息来反省自己的设计;可以是建筑节能领域的最新研究成果分享与展示、线上理论视频的补充案例;还可以是实践调研类活动,例如参观当地的节能建筑,调查统计当地民用建筑采用的节能方式等,使学生在实践中探索、理解并运用理论,实现教学目标。
四、课程教学思考
(一)教学内容
建筑节能课程对学生的应用能力、创新能力和操作能力要求较高,学生只关注理论知识根本不足以融会贯通,必须辅以一定量的实践课程加以深化。实践是学生认识、完善、运用知识的最佳方式,因此可适当增加实践课的课时。建筑节能理论知识系统庞杂,讲授需要花费大量时间,教师若采用“翻转课堂”教学模式,理论教学以线上视频的方式教授,课堂则留出大量时间分配给实践课,可有效解决课时安排不足的问题。
在践课的所有形式中,课程设计是最为有效的输出方式。设计课程一般为绿色建筑设计,内容可从小体量如小型别墅设计,大体量建筑如小区热环境分析入手。前者可以结合《绿色建筑评价标准》进行建筑节能的设计与运用,后者可侧重模拟软件的使用,计算模拟小区热、风环境。除此之外,在针对不同章节,可增设不同内容的调查课程。例如遮阳设计单元调查当地遮阳形式与热工气候区的关系;建筑节能常用学术名词单元可通过让学生记录在宿舍的活动状况、衣着类型、温度感受等来理解室内热舒适度;围护结构节能设计单元增加实测墙体、门、窗等围护结构的传热系数实验等。通过设计、调查、模拟等多种形式相结合,丰富实践课的内容和形式,让学生有兴趣、有乐趣、有志趣地主动学习。
(二)教学形式
建筑节能课程的传统教学形式为课堂讲解与考试或课堂讲解与课程论文组合的形式,这两种方式忽略了建筑节能课程的实践性,将其当成工程热力学一类的学科理论课程来教学,很大程度上只起到了科普的作用,制约了学生综合能力的深入拓展。
在采用“翻转课堂”教学后,设计实践课占比增大,课堂将成为师生交流互动的平台,拉近了师生之间的距离。考试形式不再仅限于试卷、课程论文,课程设计每个阶段的成果、学生在课堂上的表现等按照一定权重成为学生最终成绩考核的重要依据。
五、结语
根据建设节约型社会、走可持续发展道路的理念要求,实现能源高效利用是当务之急,而随着建筑节能话题日趋受关注,社会对建筑节能领域的复合型人才需求不断增大。在建筑环境与能源应用工程的新专业规范背景下,建筑节能作为一门不可或缺的课程,现实意义重大,实现与新规范专业体系的融合与衔接尤为重要。应从教学内容、形式等多方面进行改革,以满足人才培养的需要。新兴的“翻转课堂”线上视频线下课堂的教学模式恰好满足了建筑节能课程特点的要求,体现了理论与实践的相互融合,相互促进。
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【关键词】:节能住宅节能技术措施运用
【 abstract 】 : building energy consumption in China at present already accounts for 30% of the energy consumption, the energy conservation of the building is the necessary product development construction. With China's new energy saving the implementation of the standards, this paper summarizes the development status and energy-saving residential the significance of energy saving, analyzes the residential building energy consumption, green energy-saving building materials content such as development and the relevant measures.
【 key words 】 : energy-saving residential use energy-saving technical measures
中图分类号:TU201.5文献标识码: A 文章编号:
一关于建筑物屋面的节能技术
这主要是因为建筑物的围护结构中的保温性能,在这方面耗能的好处是既能减少空调的耗能量,是人的舒适感增强,还能在一定程度上起到节约造价的问题,下面就针对屋面结构来谈谈哪些措施可以帮助节能。
(一)架空板隔热技术。
这里所说的架空板隔热主要是在已经整理好的防水层面上进行架空板的工作,首先架设平板型的通风隔热层,这样还可以进行通风屋脊的设计,如果不想要被太阳直射,还可以进行通风口的建设,这样进行架设的隔热板就起到了相应的作用,并且在施工的过程中也比较简单,没有太多技术上的问题,在对屋顶的荷载也没有太大的影响,效果也非常好。
(二)进行绿化屋顶的种植。
现在我国很少有绿化屋顶的设计,这主要是因为我国城市建设的迅猛发展,其实如果可以将绿化的创意进行到屋顶的应用当中,也是非常好的办法,这样不但可以实现城市绿化的目的,还可以在一定程度上缓解能源的大量浪费,对于有害气体的排放也可以起到,抵制的作用,最重要的是改善了城市的空气质量,是一项新型的创意。
(三)进行倒置式的屋顶设计。
这种想法是不同于传统屋顶的建设的,主要是将传统屋顶设计上的保温层和防水层进行系统上的颠倒,也就是倒置工作,传统意义上的屋顶设计是将防水层放在保温层的上面,而这种设计理念是将保温层放置于防水层的上面,在这项工作中,要使用“憎水性”的这种保温材料,这样可以增加其导热系数,还有基于传统的设计理念,将防水层放置于保温层的上方,还容易减少防水层的寿命,加速了防水层的老化,更不利于能源的建设,所以说倒置式的屋顶设计也是非常利于节能的。
二外墙体节能施工技术
(一)普通墙体施工
外墙体的砖承重墙一般采用整砖平砌,孔洞垂直方向且长圆孔顺墙长方向设置,空心砖不宜砍凿,不够整砖时用实心砖外砌,墙中洞口预埋件和管道处,应用实心砖砌筑,并在砌筑时留出或预埋,不得随意凿孔和用水泥砂浆填孔,避免外墙体出现通缝、不密实、冷热桥的现象。在空心砌块墙体中,旌工技术部门根据设计施工图和工程的具体要求及旌工条件绘制砌块排列图。要针对砌块建筑的墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝和裂缝处易渗漏等不利因素,从施工角度采取技术措施予以确保。
(二)墙体保温施工
墙体保温系统的施工是墙体节能措施的关键环节。墙体的保温层通常设置在墙体的内侧或外侧,设在内侧技术措施简单,但保温效果不如外侧,设在外侧可节省使用面积,但粘结性差,措施不当易产生开裂、渗水、脱落、耐久性减弱等问题,造价一般也高于内设置。
三 外窗系统节能分析
窗系统包括窗框、玻璃、密封材料等。早期的住宅设计中,窗框、玻璃受材料的限制及一些施工遗憾,是建筑耗能的重点部位。此外,选用玻璃的种类,窗与墙体之间,玻璃与窗框之间的密封,窗的结构形式、形状、朝向等,都会影响建筑物的热损失。
(一)窗户类型对保温隔热的影响
传统单层窗的保温、隔热性能较差,所以采用双层玻璃窗甚至多层玻璃窗,通过增加的玻璃及双窗间的空气层,降低外窗系统的导热系数,减少冬季的采暖能耗,达到节能的目的。
(二)窗框选材对保温隔热的影响
窗框材料的选择,将影响外窗系统的传热与散热量。铝合金的导热系数最大,保温隔热性能差,易成为窗系统中的热桥;木材具有良好的保温隔热性能,但容易吸水或吸潮变形,随着季节变化还易发生形变,塑料窗导热系数低,具有良好的热工性能,随着工业技术的发展,其产品日趋成熟,是具有发展潜力的新型窗框材料。
(三)玻璃构造及选材对保温隔热的影响
窗系统热工性能要提高,尤其是玻璃材料的改善,首先结合现代工艺,改善玻璃的热工性能,推广新兴产品应用。如能吸收大量红外线辐射而又保持良好可见光透过率的吸热玻璃;具有较高的热反射性,并保持良好透光性的热反射玻璃;由两层玻璃组成的有极好的隔热效果的中空玻璃。
四 绿色节能建材发展
随着科学技术的不断发展,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。
(一) 优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成 70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。
(二)建筑围护结构材料和部件
开发新的建筑围护结构 部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。
(三)建筑中的可再生能源
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视,开发和利用可再生能源是世界能源可持续发展战略的重要组成部分。
【结束语】
住宅工程建筑节能是一项系统工程,节能已经逐步成为开发商品牌知名度的一部分。全面充分地考虑工程的各主要分部的节能要求,选择节能效果好、应采用全费用成本低的节能方案,并且在设计、施工过程中注意质量的控制、细部节点的把握,将成为我们在住宅工程建筑节能中的主要任务。节能型住宅是指在保证住宅功能和舒适度的前提下,减少能源消耗,并且尽可能对资源进行循环利用,要在设计实践中努力贯彻节能措施,积极探索研究节能技术。
【参考文献】
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[2]龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望[J].能源工程,2001.(2)l-6.
[3]隋艳娥居住建筑节能研究[学位论文]硕士2005
[4]建筑节能工程施工质量验收规范2007
【关键词】关键词:房屋建筑;绿色节能;施工技术
一、现代工程绿色施工技术的概念
现代建筑工程的多元化发展需求,推动了建筑施工技术的不断创新。随着环保理念的不断深化,建筑工程绿色施工技术,已经成为现代工程建设的重要技术手段。新形势下,坚持科技创新,深化环保理念,落实绿色施工技术,是构建现代建筑生态工程的重要前提与保障。 绿色施工,是基于现代环境保护理念以及资源效益相结合基础上,关于建筑工程开发实施的一种现代环保型的施工技术理论。,所谓绿色施工技术是指在建筑施工过程中通过运用科学的管理措施和先进的技术手段,以资源的高效利用为核心,以环保优先为原则,尽可能的减少建筑施工对环境造成的负面影响,追求高效、低耗、环保,统筹兼顾,最大限度地实现工程质量安全、水电能源、建筑材料等资源的节约,它涉及到减少物质化生产、再生资源的循环利用、清洁生产、环境保护等可持续发展的多个方面。绿色施工技术是现代建筑技术发展的理论升华,是人们构建和谐生态居住条件,优化自然生活环境的重要技术措施。绿色施工技术遵循了环保理念中的绿色建筑原则,体现了现代建筑的可持续发展理念。绿色施工技术是为了促使工程开发过程中,实现资源的高效开发,创造良好的自然生态居住环境,绿色施工是实现建筑工程效益的重要环节,是现代建筑工程开发可持续发展的重要的组成部分,具有节能、高效、环保的技术特征。
二、绿色节能施工技术在房屋建筑过程中的应用
(一)节能技术在工民建墙体施工中的应用分析
墙体施工在整个工民建施工中占有较大的比例,同时也是消耗能源的重要组成部分。因而作为施工企业,必须注重在墙体施工中加强节能技术的应用。在应用过程中,施工企业首先必须严格按照施工设计的需要,切实做好各种原材料的准备工作,并选派专业的技术人员绘制砌块排列图。其次,在墙体保温施工中,应严格按照设计确定墙体保温施工的顺序,并始终以提高建筑的节能功效为前提,切实加强节能施工材料和技术的应用。再次,应采取相应的施工技术,切实加强对各种墙体施工质量问题的控制,既要保证墙体结构的安全性和稳定性,同时还要提高其节能功效。最后,在应用过程中,尤其墙体节能施工的重点就在于节能材料的应用,因此在建筑外墙外保温施工过程中,应尽可能地将保温材料和防水材料进行综合应用,从而在减少其被太阳辐射的同时减少雨水给墙体带来的伤害,在建筑内墙内保温施工中,主要是在墙体内部增设相应的保温材料,从而在减少实体砖使用量的同时提高建筑墙体的节能功效。
(二)节能技术在工民建门窗施工中的应用分析
在工民建门窗施工中,加强节能施工技术的应用也是一项重要的环节。其应用要点主要有以下几点。一是在门窗玻璃节能方面,应尽可能地采用辐射较低的新型玻璃,此类玻璃与一般建筑玻璃不同之处就在于,在玻璃制造过程中在玻璃的表层镀上了半导体氧化薄膜,之所以具有抗辐射的能力,就是因为其反射率较低,因而在门窗玻璃安装中采用此类玻璃,能有效的减少光线反射作用,同时提高透光率。二是在门窗框施工过程中,必须确保其具有较强的气密性,应采用橡胶或塑料泡沫之城的密封条对其进行密封,并且门窗扇和玻璃之间采用具有较强塔形的压条将二者之间的缝隙密封起来,从而更好地降低门窗不必要的热量损失,提高门窗气密性的同时提高门窗施工的节能功效。
(三)建筑屋面节能技术
目前,我国房屋建筑屋面主要为尖顶或圆顶,能实现最优化的室内保温作用与减少太阳光的辐射承受面积。在房屋建筑屋面施工中,主要是节能施工技术包括:
1、倒铺法节能施工技术。即采用轻质、吸水率低的挤塑聚苯板进行建筑屋顶的施工,以起到建筑的隔热与保温的作用。在铺设顶层时,还应采用温度保真能力较高、折射能力较强的膨胀珍珠岩、玻璃棉等节能材料进行施工,以保证房屋的保温效果;
2、屋面绿化隔离技术。在房屋屋面上,应架空屋面、种植屋面、蓄水屋面以及浅色屋面等措施,以覆盖屋面,以减少阳光直射,不仅能起到良好的遮阳效果,还能实现建筑屋面的绿化,从而有效降低建筑能耗及减少温度气体的排放,具有很好节能减排效果;
3、“冷屋顶”节能。在施工时可在建筑屋面上涂上一层高反射率的涂料,能有效提高建筑屋顶的日射反射率,从而减少屋面对太阳热量的吸收。同时,在房屋屋顶节能施工中,应采用吸水率低、容重低及导热系数小的保温材料安装在屋面板与防水层之间,以起到良好的隔热与保温作用。
(四)注重多种节能技术的应用
在现代工民建工程中,可以充分应用多种节能施工技术,并将节能技术应用到多个施工作业中。譬如,可以根据工地的实际地理位置、条件和气候特点,综合分析建筑的结构设计、朝向布置、采光及通风设置等,科学地采用先进的节能施工工艺技术、手段、材料等。可以从节能降耗的角度入手,充分利用多种清洁能源,加强对太阳能、沼气能、地源热泵等多种清洁能源环保技术的开发与利用,从根本上降低以建筑能耗。可以利用太阳能热水、照明,还可以利用农村的沼气提供燃料、照明等,变废为宝,不仅清洁环保,而且是可以再生。要充分利用多种可再生能源,从构建绿色建筑、生态建筑的手段助推人类实现可持续发展。
三、绿色节能施工技术的要点
(一)环境保护技术
建筑建设的过程中会造成非常严重的扬尘现象,漂浮着很多的悬浮颗粒,给人们的呼吸道、肺等带来极其大的危害,严重影响人们的身体健康。因此,在建筑垃圾的运输、清理的过程中,要特别注意这一问题,避免引发不必要的矛盾,积极采取有效的措施治理环境污染现象。例如:在土方建设的阶段,可以采取洒水的方式,把扬尘掩盖住,起到净化空气的作用。
(二)节材技术
在房屋建筑施工的实际规划中可以选取一部分节能材料,结合因地制宜的原则来进行具体材料的应用,其中一项数据的显示,施工现场200m以内对材料的利用率在70%以上。通过相关技术和管理办法的应用来提高模版和脚手架周围的设施材料等重复运用的次数,这样在一定程度上增加了原始材料的使用。其中涉及到的工程主要有钢筋加固、商品混凝土构件等相关操作技术的运用。我国的建筑施工过程中,常出现施工材料乱放、管理不到位等问题,节材技术主要针对的是我国的建筑垃圾,通过节材技术,建筑垃圾能够回收利用。
(三)模板技术
我国现有的施工工程中,现浇混凝土结构应用广泛。进行混凝土的浇筑之前,首先要把模板搭好,模板的搭建量是整个工程量的最重要组成部分。为了节约成本开支,模板现在也有了租赁市场。模板技术严重影响着工程建设的质量,也是绿色建筑施工中不可或缺的一部分。
(四)做好用电管理工作
在电的使用过程中需要做好科学化的用电管理工作,针对用电过程中产生的具体原因进行全面的分析与应用,在最大程度上来实现节约用电。具体的采取措施可以是采用智能化的管理模式来加强用电设施的管理工作,
四、结语
绿色施工技术是缓解现阶段下资源供应不足的有效措施,也是全面实现可持续发展的必然要求,在房屋建筑工程中推行绿色施工技术能够有效降低施工对环境产生的不良影响,提高资源的利用率。
参考文献:
[1] 朱立杰,房屋建筑工程节能施工技术初探[J] 科技创新与应用,2014,01:221
关键词:绿色建材; 建筑; 节能; 应用
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言:
新的形势下社会对于绿色建筑、节能建筑的需求大、要求高,如何满足这种需求,化工和建材行业需要进一步融合发展,共同解决面临的技术和市场难题。
一、绿色建材的基本概念及特征
1、绿色建材基本概念
随着物质生活水平的提高、人类自身保健和环境保护意识的不断增强.对生活环境质量的要求也越来越高。尤其是20世纪60~70年代人们发现了“有病建筑综合症”以来,更加关注身边的建筑材料对健康的影响.人们期望有更多、更好的绿色建筑材料问世。 “绿色”的涵义也随人们的认识的提高而不断扩大, “绿色”已成为环保、节能、健康、技术进步、可持续发展等方面意义的综合。绿色建材是绿色材料中的一大类.是指在原料采取、产品制造、使用或者再循环以及废料处理等环节中对地球环境负荷为最小和有利于人类健康的材料,亦称之为“环境调和材料”。
2、绿色建材基本特征
绿色建材不是单纯的建材品种。而是对建材“节能、环保、健康、安全”品性的评价,它需要整个生命周期包括原料采取、生产过程、施工过程、使用过程及废弃物处理等方而综合评价,要全部满足绿色建材评价标准。与传统的建材相比,绿色建材具有以下特征:
(1)产品的设计是以改善生产环境、提高生活质量为宗旨.即产品应有益于人体健康。具有多功能化,如抗菌、灭菌、防霉、除臭、隔热、阻燃、防火、调温、调湿、消磁、防射线、抗静电等。
(2)其生产所用原料尽可能采用天然材料.大量使用废弃物。
(3)在生产加工过程中,采用低能耗制造工艺和无环境污染的生产技术。
(4)在产品配制或生产过程中,不得使用甲醛、卤化物溶剂或芳香族碳氧化合物;产品中不得含有汞及其化合物;不得使用铅、镉、铬等各种金属及其化合物的颜料和添加剂。
(5)产品可循环或回收再利用,不产生污染环境的废弃物。绿色建材在被充分使用后的废弃物应该能比较容易作为再生资源被回收利用,容易做到无害化处理。
二、绿色材料在建筑节能中的应用
1、节能屋面的应用
导热系数小、容重低,吸水率低是一般屋面保温所要注意的特点,在防水层与屋面板之间要有一定强度的保温材料,按照这种正铺法,可供选择的保温材料很多,板块状有加气混凝土块、水泥或水泥聚苯板、沥青珍珠岩板、水泥蛭石板,聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等;散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩,蛭石、浮石、陶粒、炉渣,废聚苯粒等;采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或者吊顶上部的有膨胀珍珠岩、岩棉玻璃棉、废聚苯粒等;现场发泡浇注的有硬质聚氯脂泡沫塑料和粉煤灰、水泥为主料的泡沫混凝土等。反铺法则主要是将防水层置于保温层以下,可有效保护防水层,方便施工检修,但由于造价较高,住宅建筑尚未大量使用。
2、外墙保温技术以及节能材料
在建筑过程中护结构的损耗较大,墙体在护结构中占了很大的份额。建筑节能技术的一个重要环节则是墙体节能技术的发展,发展外墙保温技术及节能材料是建筑节能的主要实现方式。节能保温墙体施工技术主要分为围墙外保温和外墙内保温两大类。目前,大力推广的一种建筑保温节能技术则是外保温,外保温与内保温相比的优势在于,其技术合理,有明显的优越性,使用同样尺寸,同样规格和性能的保温材料,外保温比内保温的效果好。
3、太阳能新技术的应用
在这个能源紧张的年代。太阳能的应用节能意义重大,各种节能措施随着国家节能政策的出台也相继得以应用。太阳能的特点在于无处不在、清洁无污染,也正是因为这些特点的存在,才能应用于建筑节能中。太阳能集热技术发展到今天,无论是在技术上的集热效率方面,还是商业上的性价比方面,都已具备了大规模推广技术的条件。要想使其达到与住宅建筑一体化,需要在安装形式、寿命、安全性及建筑物的协调美观方面加以改进。
4、建筑墙体的设计
建筑外墙在整个建筑过程中也占有举足轻重的作用,是室内外空间的一道屏障,室内的小气候的产生受到了墙体的面积和构造设计的影响,因此,建筑外墙的设计是建筑节能设计的一个重要组成部分;节能建筑墙体的设计主要是从墙体构造设计和材料选择方面着手的,提高墙体的热工性能,达到隔热、保湿的目的。一般传统的建筑保温主要采用密实、厚重的围护结构为主,此结构热工性能稳定,具有蓄热能力强,持续供暖时室内热损失小的特点,对于间隙供暖的房间能维持室内空气温度稳定。
5、门窗节能技术
门窗作为最容易造成能量损失的部位,更应加以注重。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征,建筑物的门窗面积越来越大,更有全玻璃的幕墙建筑形式。这就对外维护结构的节能提出了更高大的要求。目前,门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗的材料来看,近些年来陆续出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、UPVC 塑料型材以及塑木复合型材等一些技术含量较高的节能产品。其中UP 塑料型材使用的较广,它所使用的原料是高分子材料――硬质聚氯乙烯。
6、屋面保温与材料选择
建筑层面的传热损失在建筑维护结构的传热损失中约占9%,并且对居住环境的舒适状况影响很大,因此,加强屋面的保温隔热性能是建筑节能,也是改善顶层居住环境的一个重要措施。传统的屋面保温技术不仅保温性能差、热量损失多,而且施工困难,搬运慢,需要做隔气层、排气孔,施工工期长,施工条件苛刻,层顶结构负荷较大,容易老化,到一定的时候就要翻修。倒置室屋面是一种新型的节能型的屋面保温防水形式,随着材料科学的发展,挤塑聚苯乙烯等新型材料的发展应用,终于使倒置式屋面的设计应用提供了材料基础。
三、绿色建材在建筑节能中的发展方向
在我国经济的有力支撑和有效推动之下,我国建筑业已进入了快速发展和持续发展的新时期特别是我国新一轮的城市基础设施建设和房地产开发给建筑业的发展提供了良好地机遇,所以,实现建筑材料的‘・绿色化”是推动我国经济、社会、环境可持续发展的重要措施建筑物的造型以及其围护结构形式都对建筑物的性能起着重要作用可以直接影响建筑物与外环境的换热量、通风状况以及自然采光水平等多方面的内容所以,开发新的建筑围护结构及其部件,是我国现在加大研究的方向,尤其外墙外保温、通风装饰板、通风遮阳窗帘、通风型屋顶等产品的研究与开发根据国外绿色建材发展的情况的研究和分析,再结合我国的具体实际,可以得出我国绿色建材的发展应遵循的趋势是:(1)资源节约型绿色建材;(2)能源节约型绿色建材;(3)环境友好型绿色建材。
参考文献:
【关键词】生态建筑,节能设计,原则,方法
中图分类号:S891+.5 文献标识码:A 文章编号:
一.前言
生态建筑理论是指在建筑的设计、施工中运用保护生态平衡的生态学理论,认为建筑的整体是一个完整的有生命的机体,使整个建筑整体和周边的环境以及周边的自然生态相对和谐,形成一个与自然生态平衡的生态体系。使建筑自然形成一个能够良性循环的生态系统,建筑中使用可循环使用的能源材料,从而控制对环境的破坏,降低能耗,不仅能够提高人们生活的质量,还能够减轻环境生态压力,促进生态文明的发展。
二.生态建筑节能设计的原则分析
环保,生态,健康,舒服是生态建筑节能设计的基本要求。生态建筑理论是一种新型的理论,在生态学的指导下,利用循环的理念,坚持人与自然和谐共生,可持续发展的战略,本着从建筑的整体效果出发,从设计,到施工,到管理建筑内外的种种布置和资源,使有限的能源物资可以在小范围内实现良性循环利用,力求在自然生态,建筑,人类三者之间达到相辅相成,和谐共生的状态,坚持人的主体能动性地位,利用有限的自然资源,加以设计管理施工,形成一个有利于自然的自我发展,有利于人类的生产生存的和谐,健康,舒适的环境,这样,既不会对自然生态造成压力,又不会加重社会的能源消耗。
1. 要高效的利用有限的资源和能源。
要采用新的节能技术和新的节能设计理论,在建筑局部内部形成一个良性循环的生态系统,不仅能够降低能源的消耗,还可以满足人类的需求,还不会对周边的环境产生压力。从而达到人与周边环境的相互融合。
2. 舒适健康,环保是生态建筑节能设计的基本要求。
人类生活水平的提高,对建筑的舒适度健康度有了新的要求,既要保护最基本的传统遮风挡雨的功能,更要实现人类的身心安康。比如要有良好的光照,适宜的温度,有益于人体的湿度,有新鲜的空气,安静没有污染的声音环境等。其次,选择材料装饰时候要注意节能低碳环保,既要减少能源的消耗,又要低辐射,低污染,从而保证人身心健康。同时,要使建筑和周边的人文历史环境相协调,既满足生活的隐私保护,又方便交流。
3.促进整个建筑主体和大自然的相互和谐。
中国建筑自古便有追求天人合一的生活状态,生态建筑的节能设计,不仅仅要从人与自然的能源物质方面达到和谐,更要从精神上提高境界。具体主要是环境和周边自然的相互融合,和周边的文化境界状况相互适应,既提高了人们工作的环境质量,又可以提升了精神境界,促进身心和谐。
三. 生态建筑节能设计方法分析
1.墙体的节能与技术应用
(一)墙体保温设计
作为整个建筑节能设计中的重要环节,墙体节能保温设计通常有三种设计方式:第一,进行外墙保温设计,基于国家、当地的热工规范计算,采用隔热保温材料,使用一定的设备进行粉刷,喷雾,粘贴等多种方式施工,在外墙上形成保温层,以保持室内温度的适宜。第二,进行内保温设计施工,将优质保温材料对内层墙壁施工形成保温层,传热隔热能够符合国家节能标准。第三,加大隔热保温材料的开发力度,利用保温材料自身的特性进行墙体的设计,促使其他自发的具有保温功能,且墙体新型材料的节能符合国家标准。
(二)墙体材料的节能
从制作方式来讲,空心砖和实心砖颇为相似,但是相较于实心砖,空心砖具有很大的优势,它可以减轻结构自重。所以,为节能减排,建筑上广泛采用空心砖替代实心砖。
2. 屋面节能设计
进行屋面的节能设计,首要是进行保温材料的选择,不可以密度太大,导热系数太高,也不宜使用吸水率较大的保温材料,可以选用一些新型的高效保温材料,比如采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境:芯板为柔性制品,不仅适用于具有平面的屋面,也可用于带有曲面的屋面,其保温工程更可显示出它的优越性。
3.提升暖通空调系统的合理性
暖通空调的设计之所以是一个庞大而细致的工程,主要是由于对建筑整体环境有着直接影响,而且它是一项技术性非常强的工作。因此,在设计时要综合考虑,确保暖通空调的合理性。设计者在设计过程,通常仅仅考虑空调运行中的最大负荷,即遵照最大负荷原则。然而,在实际运行中,只有少数暖通空调可以达到最大负荷,主要是由于达到最大负荷的室内温度并不适宜人们的日常活动,也可能会对人们身体健康产生损害。因此,在进行设计时,要对这种情况加以考虑,不要使各个系统的设计满足最大负荷运转而不适应部分负荷运转的状态。
4. 科学选择遮阳的玻璃
在进行遮阳节能设计时,其中一个很关键的环节就是选择遮阳玻璃的选择,在选择遮阳玻璃时,要综合分析各种遮阳系数、建筑所处的自然气候条件、人文经济因素等多方面的条件,科学进行选择,通常来讲,在节能设计过程中广泛运用的类型有反射玻璃、镀膜玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等。
5. 推广应用太阳能等新能源
太阳能清洁无污染,并且可以再生,是目前人类能够利用的最为环保,最为丰富的资源能源种类之一。在进行建筑设计时,太阳能具有很多节能功能,主要表现在以下几个方面:在建筑的楼顶可以设计安装太阳能电池发电系统,这种发电系统,可以将太阳能转化为热能和电力,并将这些转化而来的电能或者是热量通过专业的技术手段进行能量的存储,在需要使用这种电能和热能的供电设备上开始接线,如此,能够充分满足整个建筑物内部的动力和照明系统的各种能量需求。此外,充分利用太阳能设计作为采暖和供热功能,既可以减少日常的能源消耗,也使得建筑物的日常热能得到满足。同时,在建筑施工过程中,可以通过太阳能来控制建筑物的采光,使得整个建筑内部的环境更为舒适。
四.结束语
生态型建筑是未来建筑的发展趋势。例如最近交付使用的昆明新机场就是以“节约型、环保型、科技型、人性化的绿色机场”作为标准建设。其主要设计思路、策略符合生态建筑理论。我们油库内的建筑设计也是主要体现在:
1)良好的自然通风设计,改善建筑物内空气环境,减少空调耗能,自然通风区域可开启面积与立面总面积之比≥8%;
2)优化自然采光设计,减少照明耗能,采光系数侧面大于2%;
3)建材本地化,提高绿色建材使用率,应优先使用本地化建材和3R(Reuse,Recycle,Reduce)建材。不得使用不符合国家标准的化学合成建材,尽可能使用天然素材以及符合要求的环保、生态建材。要求:施工现场500Km以内生成的建筑材料重量占建筑材料总重量≥60%,可循环利用建筑材料的使用率≥10%
4)节水及水资源利用,通过雨水回收、中水回用,实现节约用水与水资源高效回用的目标,雨水利用的可行方案,雨水利用率≥30%,采用节水设备—使用符合标准的节水设备,达到以下指标要求:节水设备和材料使用率100%,节水率≥10%,中水利用率≥50%;
5)我们还采用了自动控制系统,高效管理,以达到优化系统和提高运行效率。
昆明新机场是我国在生态建筑的节能设计和施工上已经取得了一定的成果的典范之一,实现了相关科学技术和管理理论的突破发展,为我国全面进入生态文明,建设和谐社会奠定了一定的基础,生态节能技术发展前景广阔。在今后的机场建设中,还会推广昆明新机场的建设理念。但不可否认的是我国的生态型建筑的技能设计中,依然存在着许多问题,需要我们正视并且理性分析面对,同时,要积极吸取西方的先进节能设计理念,引进一部分先进技术,促进我国生态建筑的合理科学化,推进我国生态绿色化进程,推进我国可持续发展战略和和谐发展的步伐。
参考文献:
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[3]金振星 武涌 梁境 大型公共建筑节能监管制度设计研究 [期刊论文] 《暖通空调》 ISTIC PKU -2007年8期
[4]温晓霞, 现代游泳馆建筑节能设计研究 [学位论文] 2009 - 同济大学建筑与城市规划学院 同济大学:建筑设计及其理论
[5]王君彪 基于构造设计学的建筑节能设计研究 [期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年8期
关键词:建筑设计;节能技术;太阳能
Abstract: with the height of the development of modern society, human life, all aspects of energy has tremendous demand, because conventional energy non-renewable and geographic distribution and lead to global energy competition becomes increasingly intensified, which require us in all sectors to energy saving measures, reduce energy consumption, especially important in the construction industry. In recent years, due to the practical needs of the energy conservation of the building and the rapid development, promote the building each a fields of development, building design and development of energy saving in the show vigorous vitality, new technology emerge in endlessly, the new products are continuously emerging. This paper describes this building energy of the architecture design of the building industry deep low carbon and energy saving has become the focus in the field of building key, and the key to building energy efficiency design. This paper discusses the design of building energy-saving method, this paper analyzes the general planning stage in the building and single building design phase of the energy-saving design, at last, the paper introduces the solar energy conservation of the building in the role of. The paper analyzes the whole process of building energy saving design. In order to reduce construction resources and achieve the sustainable development of society and economy.
Keywords: architectural design; Energy saving technology; solar
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
随着中国经济的高速发展,中国工业进入了工业化中期,即重工业化阶段,但是高消耗、高污染、低效率的粗放型扩张和外延为主的经济增长模式没有改变,经济增长对能源需求明显提高。经济的发展又大大促进了中国城市化的进程,居民收入的快速增加,居民消费结构性升级,房屋和汽车消费高速增长,房地产和汽车工业空前繁荣。中国能源的短缺亦
日益严重,能源已成为中国经济可持续发展的命脉。因此,节能减排必将是中国可持续发展的工作重点,建筑节能又是重中之重。 建筑节能技术可以在对建筑物的特性进行全面模拟和分析的基础上,对建筑的能量消耗 室内物理环境节能技术建筑材料的选用保温设计窗墙比风环境设计采光日照遮阳噪声与污染绿化空调与通风系统等诸多方面进行分析,模拟出结果,然后将该结果用于设计中建筑节能技术是我国十五重点发展的技术,在建筑界有着十分巨大的应用前景。该技术具有国内领先水平,曾应用于2008年奥运会奥运村和体育场馆的各项建筑的分析,以满足“绿色奥运,科技奥运,人文奥运”对各项建筑物的要求。建筑节能技术运用于建筑领域,该技术是和建筑师一起进行建筑设计,或是建筑设计已经完成,对该设计进行建筑节能和建筑性能评估的技术运用计算机软件对建筑设计图进行各项评估由于国家对节能的重视,以及国家已经颁布智能建筑和绿色建筑的技术导则,因此,建筑节能的设计是当前必须要完成的工作。建筑节能的现实需要建筑设计的观念和设计方法进行变革,从建筑功能和价值形成的初期保证建筑节能目标的实现。
1建筑规划节能设计
建筑的规划节能设计应从建设选址、建筑和道路布局、建筑朝向、建筑问距等方而进行深入研究,通过建筑的规划布局对自然因素等进行充分利用与改造,形成良好的居住条件,并有利于建筑的节能。
1.1建筑选址
选址的节能问题要符合自然规律,尽量利用自然环境来创造适合人类生存的条件。总体来说,建筑选址需争取日照,避风建宅。
1.1.1争取日照
争取日照包括争取日照时数、日照量和日照质量三个方面。建筑基地宜选在向阳的地段上,为争取日照创造先决条件:依据各地最佳建筑朝向范围合理选择建筑朝向,以争取更多日照;选择满足要求的日照间距。应依据所处地理纬度、城市环境条件等确定日照间距标准:合理布局建筑楼群。建筑楼群的不同建筑的形状、布置走向产生不同的阴影区,纬度越高,阴影区范围越大,应采取不同布局规则以争取日照。
1.1.2避风建宅
冷风渗透和风压均对建筑物的保温造成不利影响,建筑应该尽量选择避风基址建造,采用错列式布局避免“风影效应”。主要避风措施有:利用建筑物。建筑物的恰当布置(如紧凑布局、建筑组合)能够降低风速,减少建筑物的热损失;设置风障。设置防风墙、板、防风林带等可有效实现对建筑物挡风避风作用:避开不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置,实现建筑群的避风节能。
1.2建筑布局
建筑群的布局影响建筑的节能。应合理规划和组合建筑物。住宅群的形状和道路的不同走向对风向和风速有明显的影响,住宅群和道路问的管状气流很难穿越建筑物,必须适当布置建筑物,使住宅高层、低层错落排列,形成自然通风和口照。并利用道路和植被,冬季避免冷风渗透,减少热损失,节省能耗;夏季则形成穿堂风,达到自然通风和降温,实现建筑物的有效节能。
1.3建筑朝向
建筑朝向对其能耗具有显著影响。朝向范围是日照和通风两个主要因素共同作用的结果,应综合考虑上述两种因素确定建筑物个体以及建筑群的朝向。朝向选择需满足以下要求:夏季尽量减少太阳直射室内及居室外墙面:冬季具有适量和一定质最的日光照入室内;夏季通风良好,冬季避免冷风吹袭,以使建筑获得冬暖夏凉的宜人室内环境。确定住宅朝向范围后,再根据季风主导方向进行朝向的调节,以获得良好的夏季穿堂风。影响住宅朝向的因素很多,如地理纬度、地段环境、地区气候特征以及建筑用地状况等。应充分考虑各种因素,确定最佳的建筑朝向。
1.4建筑间距
建筑间距的确定主要是由日照和通风决定的。一般居住建筑要求夏季避免日晒,冬季保证充分阳光照射,因此选择日照时间时,通常取冬至中午前后2h日照为下限,再根据实际情况加以调整,从而保证住宅室内具有一定的日照量,进而确定建筑的最小间距,并结合其他条件来综合考虑住宅群的布置。
建筑间距直接影响着风向和漩涡风的产生及正负风压值的大小。建筑物越长、越高、进深越小,其背风面产生的涡流区越大,流场越紊乱,对减少风速、风压有利。因此,应根据地区的主导风向设计合理的间距,为、以保证建筑组织良好的自然通风。
2建筑单体节能设计
2.1自然通风节能设计
自然通风能够降低室内温度,节约能源。同时有效的自然通风能够带走室内异味,选择合适的建筑朝向及排列方式,使房屋迎向夏季主导风从低到高依次布置。建筑间距愈大,自然通风效果愈好。考虑建筑用地的节约,房屋间距不可太人。一般在满足日照的要求下就能满足通风的要求。进行单体设计时,门窗的合理设置可有效对调节室内通风。如将房屋前后门窗设计成对开时,可形成穿堂风。
2.2平面节能设计
合理的平面设计能够显著节约建筑能耗。在平面设计中,夏季穿堂风和全明房是建筑物节能的关键因素。住宅房问进深决定着穿堂风的形成和效果,一般房间进深不大于15m,但可适当增加套型进深,以便在限定的建筑面宽内增加建筑面积。建筑平面的巧妙布局也能获得显著的节能效果,如将楼梯、辅助用房等布置在建筑外层或西侧,可有效阻挡日射;阳台的设计能够实现夏季遮阳和通风的作用:封闭阳台既可保证冬季室内热量散失缓慢,又可节约夏季空调冷量等;阳光间的设计能够降低建筑能耗,而且与之相连的房间可以减少热量损失以及制冷需耗;平面突出部位的合理设置对引导自然通风和遮阳亦有明显的效果。
2.3立面节能设计
根据当地气候状况改变墙体的角度,可以提高建筑对环境气候的适应性以及最大限度的利用自然资源。如内倾斜南墙屋面和层层退台可以获得更大的阳光照射面;外倾斜南墙屋面和层层出挑可以获得更大遮阳面:适度内倾斜北向墙面以及屋顶,可减少冬季风的风压,以降低围护结构的热渗透;西墙绿化和遮阳架有助于降温隔热,若在墙面和植物之间设置通风构架,则能够加强西墙的散热性能等。
2.4遮阳节能设计
适当的遮阳措施可减少不必要的夏季太阳辐射热,有效降低空调负荷,减小建筑
物的能耗。外遮阳足最有效的遮阳设施,它直接将太阳辐射热量遮挡于室外。主要遮阳
措施有:藤蔓植物、深凹窗、外廊、阳台、遮阳板等遮阳措施;热反射窗帘、选择性透
光遮阳、可手动调节的遮阳百叶等。现代化自动控制的智能化遮阳设施可在无人的情况下,根据室内外温度等参数自动调节,以降低太阳辐射的影响,节约能源。
2.5门窗节能设计
门窗是建筑能耗的最火因素,由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的50%~60%,增大窗户面积可增多太阳能,但是窗户传热系数比其他护结构大,窗户面积增大则会引起更多的能量消耗,因此必须将窗墙比控制在合适的范围内,在满足基本采光和通风的前提下,尽量缩小窗墙比。门窗材料和密闭性对室内温度变化起着一定的作用。设计中应采用密闭性良好的门窗,通过改进门窗结构、采用中空玻璃窗、双层真空玻璃窗等目前市而上的保温性能好的窗户,提高门窗气密性,防止空气对流传热,以节约建筑能源。
3结语
综上所述,建筑节能是一个综合的、复杂的系统工程.随着社会的发展,在节能要求越来越高的情况下,单方面的建筑节能已无法满足要求,这就要求从建筑物的设计开始,到建筑节能材料的选用,再到可再生资源的利用逐一对节能指标进行考核,这样我国的建筑节能才能迈上一个新的台阶。
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关键词:汽车;新能源;节能技术;应用;研究
环境问题与交通问题是21世纪的两大全球性问题,目前,交通能源所带来的环境污染问题是迫切需要解决的问题,而能源转型是解决这一问题的根本途径。节能技术与汽车新能源受到了社会各界的普遍关注,经过近几年的不断发展,节能技术与汽车新能源也实现了结合,主要有以下几种:
1节能技术与汽车新能源的综合应用
1.1太阳能汽车
太阳能作为一种新型能源,在各个行业中得到了广泛的应用,是比较常见的。目前,汽车行业已经成功制造出了光电池,光电池是一种半导体元件,能够在光照射的条件下产生电动势,将太阳能转变为电能。太阳能汽车就是利用光电池作为驱动力的一种汽车。太阳能汽车可以使汽车排放量得到有效降低,从而可以减少对环境的污染,也可以使人们的生活质量得到逐步提高。随着经济的快速发展,科学技术的不断进步,太阳能汽车作为21世纪我国重点推崇的环保车型之一,正在逐渐发展成熟并步入正轨。
1.2氢动力汽车
氢动力汽车是使用氢燃料电池作为驱动力的一种汽车。氢动力汽车的车体内所采用的储气装置的性能非常好,在中空设计多层复合金属的同时,可以在氢气保持液态的条件下,使用氢气燃料作为驱动力,不仅不用扩大机械内部空间与体积,也不需要增加生产成本。若是这种技术能够发展成熟,氢动力汽车排放的是纯净水,因此其是一种在真正意义上实现零排放的汽车,具有储量丰富、无污染等优势。
1.3电动汽车
电动汽车(BEV)是一种将车载电源作为驱动力的汽车,其主要是利用电机驱动车轮进行行驶。电动汽车的结构简单合理,不会造成排气污染,其电动机发出的噪声相对来说是比较小的,因此,电动汽车对人体的伤害也比较小。电动汽车的关键所在是电动汽车电池,若电动汽车想要得到进一步地发展,就必须要使电动汽车电池生产技术得到进一步发展。但是,电动汽车电池的生产有三个要求,即高安全、高容量与低成本,这就导致了电池生产技术的进一步发展、完善有很大的难度。如果想使电动汽车得到普及,需要依靠蓄电池,目前人们比较看好的蓄电池主要有钾离子电池、氢镍电池以及钾聚合物电池等。此外,电动汽车的运转部件相对来说比较少,结构简单合理,也更容易保养和维修。
1.4混合动力汽车
混合动力汽车指的是将电动马达当作发动机的一种辅助动力驱动汽车。一般情况下,混合动力汽车上装有两个(含)以上的动力源,例如内燃发电机、燃料电池、蓄电池等。根据布置方式、控制策略、组成部件的不同,混合动力汽车有很多分类形式。第一,根据混合度的不同,可以将混合动力系统分为微混合动力系统、轻混合动力系统、中混合动力系统以及完全混合动力系统这四种;第二,按照混合动力驱动联结方式的不同,可以将混合动力系统分为以下三类:首先,并联式混合动力系统。这种混合动力系统中一般有两个驱动系统,即电机驱动系统与传统的内燃机系统,这两个系统既可以单独工作,也可以协调工作驱动汽车。其次,串联式混合动力系统。这种混合动力系统中,内燃机一般会直接带动发电机进行发电,发电机所产生的电能会经过控制单元传到电池之中,电池再将电能传输给电机,电机就会将电能转变为动能,变速机构在电能的驱动下,是汽车向前驱使。最后,混联式混合动力系统。这种混合动力系统的主要特征是电动机与内燃机中都有一套机械变速机构,这两套机械变速机构通过行星轮式结构、齿轮系结构进行结合,从而可以综合地调节电动机与内燃机间的转速关系。
1.5“可燃冰”
“可燃冰”是一种新的能源,“可燃冰”也被称为“固体瓦斯”、“天然气冰”,这是因为其在常温条件下可以释放出天然气。“可燃冰”是一种天然气水混合物晶体,其燃烧值比煤炭、石油高数倍。“可燃冰”作为煤与石油的替代能源,得到了普遍的认可,其具有巨大的开发价值,在交通中的应用也得到了社会各界的普遍关注。但是,“可燃冰”的开发难度比较大,在开发过程中稍有不慎便会引发事故,若是“可燃冰”开发技术发展成熟,这种新能源带来的价值将是不可估量的。
2节能技术与汽车新能源的重要性
自进入21世纪以来,随着汽车的普及,交通所带来的环境污染问题日趋严重,也成为目前亟待解决的一大难题。而解决这一难题的最根本途径就是实现能源转型。随着经济的发展,各国的汽车保有量呈现出日益增长的趋势,其中,发展中国家汽车保有量的增幅最大。相关专家学者预计,全球汽车保有量至2020年将突破12亿。IEA预计在未来的全球石油能源总消耗量中,交通方面消耗的将会占62%以上。使用量的不断增加使得国际油价日益提高,预计未来国际油价还会继续提高。交通能源在消耗过程中所产生的有害物质是温室气体的主要来源之一,也是导致局部污染的重要因素。因此,节能技术与汽车新能源的不断研究与发展对全球性的环境保护工作具有非常重要的意义。
3节能技术及汽车新能源开发与传统汽车之间的关系
发展过程也是一个不断进化的过程,无论是哪行哪业,想要得到发展就必须有所改变,汽车行业也不例外。传统汽车是节能汽车的前身,对汽车新能源与节能技术有着非常大的影响。我国对节能技术与汽车新能源的研究起步较晚,在对重要零件的研发方面较为落后。对传统汽车进行不断改进,实现节能、减排,是当前我国汽车行业的主要发展方向。因此,不仅要研发节能技术与汽车新能源,还应不断对传统汽车进行改进,将创新与改革融合起来进行发展,才能在真正意义上实现传统汽车行业与现代汽车产业的共同进化。此外,还应该加大对知识产权的保护力度,鼓励支持国内企业在海外购买专利或注册专利,为我国在未来汽车行业走向方面争取发言权。节能技术及汽车新能源开发与传统汽车之间是相互依存的关系。
4结语
综上所述,能源转型是解决交通污染问题的根本途径,因此,应当不断改进传统汽车、创新节能技术、开发汽车新能源,以此来推动绿色交通的发展。
作者:熊安胜 单位:湖北咸宁职业技术学院
参考文献:
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